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El Fraguado del Concreto en diferentes medios:
Con Humedad
Sin Humedad
En temperaturas bajo Cero
Tesis que como Requisito para obtener el grado de
Máster en Educación Científica
Sustentante:
Mario Alberto Rodríguez Carrasco
Asesores de la Tesis:
D.R. Evangelina Cervantes Holguín
D.R. Luis Fuentes Cobas
2
Ciudad Juárez, Chih., agosto del 2011
Agradecimientos
Agradezco a Dios por darme la vida y no soltarme de su mano para guiarme por el
camino del bien, a mi esposa e hijos Elva Irene, María Elva, Mario Alberto, Jorge Eduardo,
pues sin su comprensión y apoyo no hubiera logrado esta meta, por sus palabras de aliento
y paciencia al adaptarse a los tiempos que la maestría me requería. A mis padres pues a
ellos les debo el ser y la formación que llevo, gracias Gerardo y Socorrito (†).
A mis hermanos Gerardo Francisco y José Guadalupe, a mi familia política en especial a
Pepe que con sus monomanías me bajaba el stress, a Pedro por facilitarme su taller y
herramientas, a todos gracias.
Reconocimientos especiales
A todas las personas que me ayudaron con sus consejos y enseñanzas, a mis
compañeros de maestría a Salvador, que con su orientación logre realizar las algunas
propuestas de actividades, y muy especialmente a los maestros que compartieron sus
conocimientos en cada una de las materias en específico al doctor Luis Fuentes Cobas y a
la Doctora Montero por la gran disponibilidad que han tenido hacia mi persona, y por último
a mis asesores pues ellos cargaron con parte de mi trabajo.
“A todos mil gracias”
3
ÍNDICE.
Página
Resumen 4
CAPITULO I Introducción 5
Antecedentes 5
Historia del Colegio de Bachilleres 11
CAPITULO II Fundamentos pedagógicos 15
Bases pedagógicas del modulo 15
El enfoque de competencias 16
Aprendizaje por proyectos 19
Principales beneficios del APP 23
Programa de los MWM en USA 25
Programa de los MWM en México 27
Actividades del modulo 29
CAPITULO III Desarrollo 38
Objetivos de la practica 38
Justificación 39
Descripción del concreto 40
Ingredientes del concreto 42
Fraguado del concreto 43
Endurecimiento del concreto 43
Resistencia a congelación y deshielo 44
CAPITULO IV Consideraciones de implementación 46
Metodología experimental 46
CAPITULO V Análisis, conclusiones y recomendaciones 46
Conclusión 47
Anexos 48
Referencias bibliográficas 58
4
RESUMEN:
La Imperante necesidad de preparación de jóvenes con capacidades de aprendizaje
de las Ciencias, fue el motor de influencia, que permitió el desarrollo del presente Estudio.
Este trabajo el cual está enfocado en un modelo de enseñanza basado en constructivismo
haciendo uso de las teorías de grandes pedagogos. Con el fin de facilitar la enseñanza de
el concreto en su faceta de fraguado. También tiene un enfoque del proceso en cuanto a
sus propiedades físicas y químicas dirigido a la manipulación del material para despertar el
interés de los alumnos del nivel medio superior en el área de la construcción, pues es muy
conocido la existencia del concreto, pero poco se sabe de sus propiedades físicas y
químicas de este compósito, así mismo se trata de establecer un conocimiento de los
problemas que se pueden ocasionar con un concreto mal fraguado. Algunos puntos
también que serán tocados son. Las características, composición y la calidad propia de los
agregados. La afinidad de la matriz Endurecimiento del concreto. Resistencia a congelación
y deshielo así como el conocimiento de las Tabla de dosificaciones del cemento Portland
ABSTRACT:
The urgent need to prepare young people with learning capabilities of Sciences was
the engine of influence, which allowed the development of this Thesis. This work which is
focused on a teaching model based on constructivist theories using important pedagogue’s
theories. In order to facilitate the teaching of concrete in his role of setting. It also has a
process approach in terms of its physical and chemical properties led to the manipulation of
material to arouse the interest of students from high school in the area of construction, it is
well known the existence of concrete, but little is known physical and chemical properties of
this composite, likewise seek to establish an understanding of the problems that can cause
a bad setting concrete. Some points are also to be reviewed. The characteristics,
composition and the intrinsic quality of the aggregates. The affinity of the matrix hardening
of concrete. Resistance to freezing and thawing as well as knowledge of the dosage table
Portland cement.
5
CAPITULO I
INTRODUCCION:
El desarrollo del presente trabajo tiene como fin de despertar el interés de los alumnos.
Está enfocado al nivel medio superior. Este desarrolla técnicas aplicadas al área de los
materiales de construcción. Para Los alumnos la existencia del concreto es algo muy
común, pero desconocen las propiedades físicas y químicas que lo componen. Mucho
menos como podrían modificar dichas propiedades. Así mismo se plantean los posibles
problemas que se pueden ocasionar con un concreto mal fraguado, sus consecuencias.
Una de ellas puede ser su proceso de secado ya que reduce su resistencia al no proceder
correctamente.
ANTECEDENTES:
En su devenir evolutivo, histórico y preciso, la Pedagogía ha estado influida por condiciones
económicas, políticas, culturales y sociales, las cuales han intervenido, con mayor o menor
fuerza, en el desarrollo del nuevo conocimiento pedagógico, o lo que es igual, en el
surgimiento y aplicación de los procedimientos dirigidos a favorecer el hecho de la
apropiación, por parte del hombre, de la información requerida para el enfrentamiento
exitoso de las situaciones cambiantes de su entorno material y social, en consecuencia con
sus propios intereses y en correspondencia con el beneficio de los demás. De diversas
maneras y condicionado por las circunstancias histórico-sociales del momento, se ha
desarrollado en el mundo el ciclo educativo denominado actualmente bachillerato.
En la Edad Media, la educación intermedia se imparte en los monasterios y está dirigida a
los jóvenes de la nobleza y a los hijos de los señores feudales.
Estos estudios giran en torno a la teología y las artes llamadas liberales. Se imparten en
dos ciclos: el trivium (gramática, lógica y retórica) y el quadrivium (música, aritmética,
geometría y astronomía).
6
El fortalecimiento de la burguesía exige una educación más práctica y a finales de la Edad
Media aparecen las escuelas urbanas, aunque en ellas el método de enseñanza es el
mismo de las escuelas monacales: pasivo, mecánico y basándose en la memorización.
El avance de la ciencia conduce a la búsqueda de una emancipación de la educación
respecto de la Iglesia y del método escolástico, lo que se logra en algunos casos por medio
de las Universidades.
En el siglo IX los árabes, fundan en Salamanca y Córdoba escuelas en las que se cultivan
todas las ciencias. En Italia se crean las universidades de Boloña y Salerno. En el siglo XIII
se abren las de París, Oxford y Nápoles, esta última incluía estudios de teología, derecho,
medicina y artes.
Sin embargo, el verdadero creador de la enseñanza media clásica es el alemán Joanes
Sturmius o Sturm (1507-1589), que implantó los gymnasios.
En 1599, los jesuitas elaboran un plan de estudios denominado Ratio studiorum, que
comprende dos ciclos: el inferior, que corresponde a los colegios y equivale a la educación
preuniversitaria, y el superior, impartido en las universidades.
La progresiva democratización de la sociedad y el avance de las ciencias en los siglos XVIII
y XIX, introducen transformaciones esenciales en la organización de la enseñanza
inspiradas principalmente en Montaigne y Rousseau.
La instrucción se convierte en un derecho reclamado por las clases sociales y pronto el
Estado se persuade de que su deber es dirigir, organizar y supervisar las escuelas.
El método inductivo y la observación personal desplazan al estudio tradicional, y los
considerables avances en las ciencias imponen la creación de enseñanzas especializadas,
tendientes al perfeccionamiento en alguna rama del saber.
En el presente siglo, la educación media superior va resolviendo la oposición entre la
educación tradicional y la que surge en los siglos anteriores a través de una educación
general que toma en cuenta los requerimientos vocacionales de los alumnos.
7
Desde la primera mitad de este siglo se constata una doble vertiente en la educación
media: los países altamente desarrollados tienden a proporcionar una educación general
más amplia en preparación para estudios superiores (propedéutica), en tanto que los
países subdesarrollados buscan una preparación laboral, breve y práctica.
Después de la Segunda Guerra Mundial se dan cambios en los sistemas educativos
encaminados a educar en la reflexión y la formación de la personalidad.
En Alemania se funden en uno solo los tres tipos de escuela de enseñanza media
(gimnasio, gimnasio real y real escuela superior) con objeto de cultivar en los adolescentes
todas las facultades humanas para su actividad futura.
En los Estados Unidos la educación se orienta a desarrollar en el individuo los
conocimientos, intereses, ideales, hábitos y capacidades que sirven para alcanzar un
puesto en la sociedad y utilizarlos para perfilar su personalidad.
En Italia se establece una escuela de carácter unitario que sustituye a los dos tipos de liceo
(científico y clásico), cuyo objetivo es satisfacer la exigencia creciente de la industria y la
administración, proporcionando al estudiante la capacidad de acceder a la instrucción
superior con la única limitación de la selección basada en el mérito.
En Francia, los diversos ciclos educativos se organizan de tal forma que un diploma de
bachiller tiene tras de sí, por lo menos doce años de escolaridad, de los cuales tres
pertenecen al bachillerato.
Junto a estas transformaciones surge la inquietud de unificar el bachillerato en el mundo.
Así, en 1967 se funda la Oficina de Bachillerato Internacional, que tres años después
publica la primera Guía General de Bachillerato Internacional que señala la necesidad de
dar al alumno una cultura general que le permita conseguir un sólido dominio de los
instrumentos intelectuales necesarios para cualquier carrera universitaria o especialización
profesional.
La Educación Media Superior (EMS) en México se ubica en el nivel intermedio del sistema
educativo nacional. Su primer antecedente formal lo constituye la Escuela Nacional
8
Preparatoria creada en 1867, como un vínculo entre la educación básica y la superior. Con
el paso del tiempo, este nivel dio origen a la educación secundaria de tres años y a la
educación media superior. Posteriormente surgieron modalidades para facilitar la
incorporación de sus egresados al mercado laboral, producto éstas del desarrollo
económico del país y del propio sistema educativo.
Actualmente, existen tres tipos de programa de EMS: el bachillerato general, cuyo propósito
principal es preparar a los alumnos para ingresar a instituciones de educación superior, el
profesional técnico, que proporciona una formación para el trabajo, y el bivalente o
bachillerato tecnológico, que es una combinación de ambas. Los bachilleratos general y
tecnológico se imparten bajo las modalidades de enseñanza abierta y educación a
distancia. Asimismo, la opción técnica ofrece ya la posibilidad de ingreso a la educación
superior.
Al inicio del ciclo escolar 1998–99, el conjunto de las instituciones de educación media
superior atendió a una matrícula de 2.8 millones de alumnos, de los cuales poco menos de
1.21 millones fueron de primer ingreso, contando para ello con una infraestructura
compuesta por 9,300 planteles y una plantilla de 197,900 docentes. El 36.9% de la
matrícula fue atendida por instituciones del gobierno federal1, el 29%, por las
pertenecientes a gobiernos estatales, el 20.9%, por privadas y el 13.1% por autónomas,
dependientes de las universidades.
La captación de primer ingreso representó el 94.5% de los cerca de 1.3 millones de
alumnos egresados de secundaria, lo cual constituye, sin duda un alto porcentaje de
atención a este sector de la demanda. Sin embargo, la cobertura en el grupo de edad
correspondiente, es decir, de 16 a 18 años, es de sólo 46%.
Este problema se origina en la deserción y reprobación que ocurre tanto en el nivel básico
como en el medio superior. En éste, en particular, la eficiencia terminal se estima en 55%,
siendo más grave la situación en los programas de profesional técnico, en la que el
indicador se ubica entre 40% y 45%. Ello tiene como consecuencia el bajo
aprovechamiento de los recursos que son invertidos en los jóvenes que no concluyen sus
estudios. 1 http://www.mitecnologico.com/Main/EducacionMediaSuperiorEnMexico
9
La reprobación se origina en deficiencias de la formación básica que se combinan con la
falta de mecanismos compensatorios para que los alumnos puedan cursar
satisfactoriamente las asignaturas en este nivel educativo. Respecto a la deserción,
muchos estudiantes abandonan prematuramente sus estudios, generalmente por motivos
económicos, para incorporarse al mercado laboral sin haber adquirido las competencias
necesarias para obtener un empleo adecuadamente remunerado. Cabe señalar que los
apoyos a los estudiantes de bajos recursos son escasos, por lo que su impacto en la
retención es reducido.
Por otra parte, los jóvenes que tratan de reintegrarse sus estudios encuentran muchos
obstáculos debido a la multiplicidad de programas educativos que coexisten en el mismo
nivel, sin una relación o compatibilidad entre sí, y a restricciones de tipo administrativo, lo
que dificulta la revalidación de estudios y el libre tránsito entre una institución y otra. Esta
heterogeneidad de opciones ha dado lugar, entre otras razones, a una falta de identidad del
nivel educativo.
Es importante mencionar que, aún cuando el porcentaje de absorción de egresados de
secundaria es alto, se presentan variaciones considerables entre una entidad federativa y
otra. Mientras que en algunas el indicador supera el 100%2, en otras es inferior al 80%.
Otro señalamiento relevante está relacionado con los recursos presupuestales destinados a
este nivel, comparativamente menores –en proporción a la matrícula- a los canalizados a la
educación básica y a la superior y en monto decreciente en términos reales. Esta situación
puede hacerse crítica en los próximos años ante las expectativas de crecimiento de la
demanda, basadas en el impacto de las reformas implantadas en el nivel básico.
Otra característica de este nivel es la marcada preferencia de los jóvenes por el bachillerato
general. Del total de la matrícula reportada, el 58.6% correspondió a esta modalidad, el
27.4% a la bivalente y sólo el 14.0% a la de profesional técnico3. Esta proporción, que
2 http://www.cobachih.edu.mx/cms/portal/quienesSomos/historia.html
3http://www.eduteka.org/AprendizajeGlobal.php
10
contrasta con la que se registra en los países desarrollados (en Europa, las opciones
técnicas alcanzan, grosso modo el 80%4), tiene su origen en un sesgo cultural en favor de
los estudios superiores y en la suposición de que son mejor remunerados en el campo
laboral.
Este sesgo propicia que jóvenes con aptitudes para carreras técnicas opten por el
bachillerato general, con el riesgo de enfrentar problemas de aprovechamiento, ya sea en
este nivel o en el superior, que propicien su deserción como lo muestra el hecho de que
sólo el 15% de los alumnos que ingresan al bachillerato concluyen estudios superiores. La
falta o poca eficacia de los programas de orientación vocacional y educativa contribuye a
que los jóvenes no realicen una adecuada selección de las opciones profesionales.
La calidad educativa adolece de deficiencias en los distintos elementos que la componen.
Ello tiene un considerable impacto en la competitividad de las actividades productivas, en el
contexto globalizado, y limita las posibilidades de mejoramiento de la calidad de vida de la
población.
En primer término, la revisión y actualización de los planes y programas de estudio no se
lleva a cabo con la frecuencia que recomiendan los estándares internacionales. Sobre el
particular, cabe hacer mención del esfuerzo realizado en los últimos años para dar mayor
pertinencia a la educación tecnológica, mediante la puesta en marcha del Programa de
Modernización de la Educación Técnica y la Capacitación. Sin embargo, la metodología de
Educación Basada en Normas de Competencia, elemento central del Programa, no ha sido
adoptada por la mayoría de las instituciones de educación tecnológica.
Un factor crítico en este proceso es el personal docente. En general, las instituciones que
participan en este nivel no cuentan con programas permanentes de capacitación y
actualización docente. Los esfuerzos que se realizan son irregulares debido a que no existe
un consenso sobre las competencias que debe poseer el personal, ni mecanismos de
evaluación que verifiquen su cumplimiento.
4 http://ceupromed.ucol.mx/revista/PdfArt/1/27.pdf
11
Por otra parte, los docentes son contratados, por la mayoría de instituciones en este nivel,
bajo el régimen de horas semana, el cual obstaculiza los esfuerzos para el mejoramiento de
la práctica docente. Bajo este esquema, no se genera un compromiso con la institución
para que los maestros dediquen tiempo extra clase para capacitarse, para brindar una
atención personalizada a los alumnos o para planear la instrumentación curricular de las
asignaturas a su cargo.
Pocas instituciones, toman bajo su responsabilidad la elaboración de libros de textos. Estos
son seleccionados de la oferta disponible en el mercado lo cual no garantiza la cobertura de
los programas de estudio. Asimismo, el equipo de talleres y laboratorios es generalmente
insuficiente y obsoleto, debido a los altos costos que representa su reposición y
actualización.
Otra importante deficiencia del nivel medio superior sigue siendo la rigidez de sus
modalidades educativas. En términos generales, el nivel opera con base en
estructuras rígidas y escolarizadas, que impiden el acceso a la población adulta y a jóvenes
que han interrumpido sus estudios y desean reanudarlos. Esta rigidez se refleja también en
sus esquemas de certificación que no contemplan la acreditación del conocimiento
empírico, y dificultan el reconocimiento de estudios de otras instituciones del mismo nivel,
situación a la que se enfrenta la población trabajadora debido a las migraciones derivadas
de las fluctuaciones del mercado laboral y al avance tecnológico (1).
Historia del Colegio de Bachilleres del estado de Chihuahua.
La Secretaría de Educación Pública en coordinación con la Asociación Nacional de
Universidades e Instituciones de Educación Superior, ante la creciente demanda de
oportunidades educativas en el nivel medio superior, realizó en 1973 un estudio que dio
como resultado la creación del Colegio de Bachilleres, el cual tendría como objetivo
principal, proporcionar educación a este nivel con una característica especial al ser esta
propedéutica y de capacitación para el trabajo, pretendiendo así, dotar a los estudiantes de
12
los conocimientos técnicos fundamentales para incorporarse al proceso productivo de
bienes y servicios sociales y nacionalmente necesarios, además de poder continuar con
sus estudios a nivel superior.
Fue creado por decreto Presidencial el 1º de Enero de 1974 bajo la presidencia del Lic. Luis
Echeverría Álvarez al desaparecer la Antigua Preparatoria de la Universidad Autónoma de
Chihuahua.
Colegio de Bachilleres de Chihuahua (COBACH) fue el primero en su creación a nivel
nacional ya que empezó sus funciones como tal en Septiembre de 1973, con 3 planteles en
la ciudad de Chihuahua.
El proyecto se orientó básicamente a la atención de la demanda educativa en la zona
metropolitana de la Ciudad de México, y debido a la situación que prevalecía en esas
fechas en el estado de Chihuahua, el Ejecutivo Federal decidió que la Institución iniciara su
operación en la Capital de esta entidad federativa con tres planteles, a partir de septiembre
de 1973.
Posteriormente la cobertura del servicio en el Estado se amplió con el establecimiento de
dos Planteles más en Ciudad Juárez, uno en 1982 y otro en 1984.
13
El Colegio de Bachilleres del Estado de Chihuahua, es una de las instituciones estatales
con mayor antigüedad y experiencia, el cual estuvo regido administrativa y
académicamente durante doce años por el Colegio de Bachilleres de la Ciudad de México,
formando parte de su estructura orgánica y operando como una coordinación sectorial
desde 1973, no obstante que su creación como organismo público descentralizado del
Estado se formalizó el 25 de diciembre de 1985 y este ha contado con los recursos
económicos y herramientas administrativas que han normado y apoyado el desarrollo de
sus actividades.
Ante la política de descentralización impulsada por el Titular Ejecutivo Federal, el 30 de
octubre de 1985 se firmó un acuerdo para fijar las bases de la descentralización académica
y funcional del Colegio de Bachilleres del Estado de Chihuahua, el cual fue publicado en el
Diario Oficial de la Federación el 25 de noviembre del mismo año, y en él participaron el
Secretario de Educación Pública, el Gobernador del Estado y el Director General del
Colegio de Bachilleres de la Ciudad de México.
Con base en lo anterior, el Titular del Ejecutivo Estatal envío al Congreso del Estado la
iniciativa de ley para la creación del Colegio de Bachilleres en la entidad, culminándose
este proceso el 25 de diciembre de 1985 con la publicación en el Periódico Oficial del
Estado el decreto que dota de personalidad jurídica y patrimonio propio al Colegio de
Bachilleres en el Estado de Chihuahua como un organismo descentralizado del Gobierno
Estatal.
14
La estructura orgánica y funcional actual del Colegio, fue analizada y registrada por el
Secretario Técnico de la Comisión Interna de Administración y Programación de la
Secretaria de Educación Pública el 14 de Agosto de 1986.
Giro:
El servicio en el ámbito educacional en el nivel medio superior.
Actividades:
Da cobertura aproximadamente a 32 mil alumnos, actualmente cuenta con 20 planteles
escolarizados, distribuidos de la siguiente manera: plantel 1, 2, 3, 4, 8 y 10 en Chihuahua,
plantel 5, 6, 7, 9, 11 y 19 en Ciudad Juárez; plantel 12 en Ciudad Parral; plantel 13 en
Ciudad Delicias; plantel 14 en Ciudad Cuauhtémoc; plantel 15 en Ciudad Camargo; plantel
17 en Ciudad Ahumada; plantel 18 en Nuevo Casas Grandes y plantel 20 en Ciudad
Jiménez, una extensión en Lázaro Cárdenas, una en Guadalupe Distrito Bravo, una en
Balleza y una en Casas Grandes; dos Planteles del Sistema de Enseñanza Abierta (S.E.A.),
uno en Chihuahua y otro en Ciudad Juárez.
Sus tres características u objetivos son:
Propedéutico (Fase para continuar con los estudios superiores).
Formativo (Hábitos, costumbres, actitudes, etc.).
Terminal (Por la capacitación que ofrece para incorporarse al área laboral) (2).
15
CAPITULO II. FUNDAMENTOS PEDAGÓGICOS.
MAPA CONCEPTUAL LOS FUNDAMENTOS PEDAGÓGICOS
OBJETIVO:
INCREMENTO DE UNA UNIDAD DE DISEÑO.
El presente trabajo lleva el objetivo de tener una ampliación del Módulo de Concreto ya
existente creando una unidad adicional de diseño.
Al manejar la variable de fraguado que será anexado al modulo original damos una opción
más de manejo de la creatividad. Esta variable es el alma del concreto, claro sin restarle
importancia a sus agregados y calidad de los materiales que juegan un papel muy
importante en el cual nuestra intervención es mínima. Por tanto agregar movilidad por
parte del alumno al manipular las actividades del fraguado dará pauta al desarrollo del
mismo.
BASES PEDAGOGICAS DEL MÓDULO:
RIEMS
La Reforma fundamenta la construcción del perfil básico de los estudiantes de Bachillerato
a través del desarrollo de las competencias, ya que las competencias son consideradas
como la unidad común para establecer los mínimos requeridos para obtener el certificado
CONSTRUCTIVISMO
Y
COMPETENCIAS
APRENDIZAJE BASADO EN PROYECTOS
EL MUNDO DE LOS
MATERIALES
RIEMS
16
de Bachillerato sin que las instituciones renuncien a su particular forma de organización
curricular.
Las mismas son definidas en los documentos normativos de la siguiente manera:
Transversales, que debe reunir un titulado para satisfacer plenamente las exigencias
sociales. Fomentar las competencias es el Propósito: de los programas educativos. Las
competencias son capacidades que la persona desarrolla en forma gradual y a lo largo de
todo el proceso educativo y son evaluadas en diferentes etapas. Pueden estar divididas en
competencias relacionadas con la formación profesional en general (competencias
genéricas) o con un área de conocimiento (específicas de un campo de estudio)
El Trabajo presente se caracteriza por presentar un balance del trabajo a partir del diseño
de la investigación. Resaltando entre otros aspectos los ejes principales de la Reforma
Integral de la Educación Media Superior (RIEMS), la cual está orientada a la construcción
de un Sistema Nacional de Bachillerato en un marco de diversidad (SNB). La RIEMS se
desarrolla en torno a cuatro ejes: La construcción e implantación de un Marco Curricular
Común (MCC) con base en competencias, la definición y regulación de las distintas
modalidades de oferta de la EMS, la instrumentación de mecanismos de gestión que
permitan el adecuado tránsito de la propuesta, y un modelo de certificación de los
egresados del SNB.
EL ENFOQUE DE COMPETENCIAS.
Considera que los conocimientos por sí mismos no son lo más importante sino el uso que
se hace de ellos en situaciones específicas de la vida personal, social y profesional. De
este modo, las competencias dan el soporte que se requiere para construir una base sólida
de conocimientos y de ciertas habilidades, las cuales se integran para un mismo propósito
en un determinado contexto. El plan de estudios construido desde el desarrollo de
competencias enfatiza las mismas como un recurso fundamental en la formación de los
estudiantes.
Tal y como lo refieren los documentos base de la Reforma Integral, un planteamiento de
esta naturaleza es sumamente proclive a desarrollarse en el marco de una perspectiva
constructivista de la enseñanza, que elimina de las prácticas educativas la memorización no
17
significativa, favorece el aprendizaje basado en resolución de problemas, que parte de su
identificación y la aplicación de las herramientas necesarias para su resolución. Además
confiere un papel sumamente importante al desarrollo de capacidades de aprendizaje
autónomo y se nutre fuertemente del trabajo colaborativo.
Este concepto, de acuerdo a como se aborda en la RIEMS, permite superar el hecho de
que los planes de estudio actuales están estructurados en torno a unidades de agrupación
de los conocimientos muy diversos: objetivos de aprendizaje, disciplinas, asignaturas, ejes
transversales, temarios, unidades didácticas, módulos, entre otros Además de permitir
definir en una unidad común los conocimientos, habilidades y actitudes que el egresado
debe poseer, sería posible la convivencia de estructuras curriculares y planes de estudio
diversos; asimismo se facilitaría ubicar patrones y perfiles compartidos para el
reconocimiento de equivalencias y certificaciones conjuntas.
En esta unidad se hace énfasis en los elementos que permiten considerar que la
competencia no es una característica intrínseca de las personas y tampoco es una cuestión
independiente del conocimiento que se adquiera a lo largo de la vida, al contrario nace y
crece con él, con lo útil del conocimiento y con el conocimiento de lo útil. El conocimiento es
el vehículo que transporta la competencia y la inteligencia es el lubricante que facilita su
progreso, ambas cuestiones condicionan los niveles y las prestaciones del producto final
resultante, en definitiva la competencia real de las personas a lo largo de la vida. “La
verdadera revolución de la tecnología consiste en ayudar a nuestros estudiantes a que
construyan relaciones que acrecienten su comprensión de quiénes son en el planeta”. La
mayor importancia del uso de la tecnología es validar la importancia que tienen los
estudiantes como contribuyentes clave para sus comunidades en la solución de problemas
reales.
Se considera las competencias a desarrollar en tres conjuntos diferentes pero
complementarios, dados a partir de las habilidades, conocimientos y actitudes que
demandan para su construcción, siendo ellos:
Competencias genéricas
Competencias y conocimientos disciplinares
Competencias profesionales
18
Desde el marco conceptual de la Reforma se refieren a las competencias genéricas como
aquellas que todos los bachilleres deben estar en capacidad de desempeñar, las que les
permiten comprender el mundo e influir en él, les capacitan para continuar aprendiendo de
forma autónoma a lo largo de sus vidas, y para desarrollar relaciones armónicas con
quienes les rodean y participar eficazmente en su vida social, profesional y política a lo
largo de la vida.
En el presente trabajo y dada la importancia del mismo es que se aborda su identificación y
caracterización a partir del siguiente cuadro:
Características de las competencias genéricas
Competencias genéricas Aplicables en contextos personales, sociales, clave académicos
y laborales amplios. Relevantes a lo largo de la vida.
Competencias genéricas Relevantes a todas las disciplinas académicas, transversales así
como actividades extracurriculares y procesos escolares de apoyo a los estudiantes.
Competencias genéricas que refuerzan la capacidad de adquirir transferibles otras
competencias, ya sean genéricas o disciplinares.
Las competencias genéricas que se identifican también como competencias clave y de
acuerdo a que dadas sus características pueden ser transversales y transferibles, siendo
esta últimas básicas o extendidas conforme al grado de complejidad; se abordan como
elementos fundamentales para poder organizar el plan de estudios de manera equilibrada
a lo largo de toda la formación. El trabajo en la construcción de las competencias genéricas
apoyará el desarrollo del perfil del alumno, siempre y cuando se refuerce éste con la
intervención de un docente que cubra un óptimo perfil para favorecerlo. Con la reflexión
acerca de la importancia del rol docente se cierra esta unidad.
19
APRENDIZAJE POR PROYECTOS.
“Dígame y olvido, muéstreme y recuerdo. Involúcreme y comprendo”
Proverbio Chino.
Son muchas las ventajas que este modelo ofrece al proceso de aprendizaje ya que
promueve que los estudiantes piensen y actúen en base al diseño de un proyecto,
elaborando un plan con estrategias definidas, para dar una solución a una interrogante y no
tan solo cumplir objetivos curriculares. Permite el aprender en la diversidad al trabajar todos
juntos. Estimula el crecimiento emocional, intelectual y personal mediante experiencias
directas con personas y estudiantes ubicados en diferentes contextos. Los estudiantes
aprenden diferentes técnicas para la solución de problemas al estar en contacto con
personas de diversas culturas y con puntos de vista diferentes. Aprenden a aprender el uno
del otro y también aprenden la forma de ayudar a que sus compañeros aprendan. Aprenden
a evaluar el trabajo de sus pares. Aprenden a dar retroalimentación constructiva tanto para
ellos mismos como para sus compañeros. El proceso de elaborar un proyecto permite y
alienta a los estudiantes a experimentar, realizar aprendizaje basado en descubrimientos,
aprender de sus errores y enfrentar y superar retos difíciles e inesperados.
El Aprendizaje por Proyectos (APP) es, tanto una metodología de instrucción, como una
estrategia utilizada por el mundo de los negocios y, además, un capítulo amplio dentro del
20
universo de la pedagogía educativa. Por lo general, los docentes y estudiantes que utilizan
esta metodología realizan trabajos en grupo. La clave para el éxito con el APP es, por una
parte, posibilitar que los estudiantes se involucren en actividades auténticas y, por la otra,
construir nuevo conocimiento en base al que ya poseen y profundizar en el aprendizaje
mediante el hacer parte de un equipo.
El Aprendizaje Basado en Proyectos ha sido investigado y aplicado por el Dr. Davod
Moursund, experto internacional en la utilización de las TICs dentro de proyectos de
aprendizaje, editor de la revista Leading and Learning with Technology, de ISTE y quien ha
propuesto el uso curricular del mismo.
El Aprendizaje Basado en Proyectos es un modelo de aprendizaje en el que los
estudiantes planean, implementan y evalúan proyectos que tienen aplicación en el mundo
real más allá del aula de clase (Blank, 1997; Dickinson, et al, 1998; Harwell, 1997).
Este modelo tiene sus raíces en el constructivismo, que evolucionó a partir de los trabajos
de psicólogos y educadores tales como Lev Vygotsky, Jerome Bruner, Jean Piaget y John
Dewey. El constructivismo se apoya en la creciente comprensión del funcionamiento del
cerebro humano, en cómo almacena y recupera información, cómo aprende y cómo el
aprendizaje acrecienta y amplía el aprendizaje previo.
El constructivismo enfoca al aprendizaje como el resultado de construcciones mentales;
esto es, que los seres humanos, aprenden construyendo nuevas ideas o conceptos, en
base a conocimientos actuales y previos (Karlin & Vianni, 2001).
En el Aprendizaje Basado en Proyectos se desarrollan actividades de aprendizaje
interdisciplinarias, de largo plazo y centradas en el estudiante. (Challenge 2000 Multimedia
Project, 1999).
Diseño de proyectos: etapa de análisis y planeación del proyecto, se debe formular un
objetivo definido, limitación del problema o situación a resolver, identificación de los perfiles
de los actores involucrados.
Trabajo colaborativo: es un proceso intencional de un grupo para alcanzar objetivos
específicos En el marco de una organización, el trabajo en grupo con soporte tecnológico
21
se presenta como un conjunto de estrategias tendientes a maximizar los resultados y
minimizar la pérdida de tiempo e información en beneficio de los objetivos organizacionales.
El Aprendizaje por Proyectos es complicado y requiere perseverancia, dedicación y el mejor
de los esfuerzos por parte de todos los actores implicados, pero el proponer y desarrollar
modelos innovadores de aprendizaje que logren potenciar las capacidades para de auto-
aprendizaje de nuestros estudiantes es justificable en todos los sentidos ya que el
Aprendizaje Basado en Proyectos contribuye de manera primaria a:
1. Crear un concepto integrador de las diversas áreas del conocimiento.
2. Promover una conciencia de respeto de otras formas de pensar y diferentes
personas.
3. Desarrollar empatía por otros individuos
4. Desarrollar relaciones de trabajo con personas de diversa índole.
5. Promover el trabajo disciplinar.
6. Promover la capacidad de investigación.
7. Proveer de una herramienta y una metodología para aprender cosas nuevas de
manera eficaz.
EL APRENDIZAJE POR PROYECTOS INCORPORA ESTOS PRINCIPIOS
Utilizar proyectos como parte del currículo no es un concepto nuevo y los docentes los
incorporan con frecuencia a sus planes de clase. Pero la enseñanza basada en proyectos
es diferente: Es una estrategia educativa integral, en lugar de ser un complemento.
El trabajo por proyectos es parte importante del proceso de aprendizaje. Este concepto se
vuelve todavía más valioso en la sociedad actual en la que los maestros trabajan con
grupos de jóvenes que tienen diferentes estilos de aprendizaje, antecedentes étnicos y
culturales y niveles de habilidad.
22
Un enfoque de enseñanza uniforme no ayuda a que todos los estudiantes alcancen
estándares altos; mientras que uno basado en proyectos, construye sobre las fortalezas
individuales de los estudiantes y les permite explorar sus áreas de interés dentro del marco
de un currículo establecido.
¿En qué consiste el aprendizaje basado en proyectos?
El constructivismo mira el aprendizaje como el resultado de construcciones mentales
Se aprende construyendo nuevas ideas o conceptos, basándose en sus conocimientos
actuales y previos (Karlin & Vianni, 2001).
Más importante aún, los estudiantes encuentran los proyectos divertidos, motivadores y
retadores porque desempeñan en ellos un papel activo tanto en su escogencia como en
todo el proceso de planeación y están:
• Centrados en el estudiante, dirigidos por el estudiante.
• Claramente definidos, un inicio, un desarrollo y un final.
• Contenido significativo para los estudiantes; directamente observable en su entorno.
• Problemas del mundo real.
• Investigación de primera mano.
• Sensible a la cultura local y culturalmente apropiado.
• Objetivos específicos relacionados tanto con el Proyecto Educativo Institucional (PEI)
como con los estándares del currículo.
• Un producto tangible que se pueda compartir con la audiencia objetivo.
• Conexiones entre lo académico, la vida y las competencias laborales.
• Oportunidades de retroalimentación y evaluación por parte de expertos.
• Oportunidades para la reflexión y la auto evaluación por parte del estudiante.
• Evaluación o valoración auténtica (portafolios, diarios, etc.)
23
LOS PRINCIPALES BENEFICIOS DEL APRENDIZAJE BASADO EN PROYECTOS
INCLUYEN:
Preparar a los estudiantes para los puestos de trabajo.
Los muchachos se exponen a una gran variedad de habilidades y de competencias tales
como colaboración, planeación de proyectos, toma de decisiones y manejo del tiempo
(Blank, 1997; Dickinsion et al, 1998).
Aumentar la motivación. Los maestros con frecuencia registran aumento en la asistencia a
la escuela, mayor participación en clase y mejor disposición para realizar las tareas
(Bottoms & Webb, 1998; Moursund, Bielefeldt, & Underwood, 1997).
Hacer la conexión entre el aprendizaje en la escuela y la realidad.
Los estudiantes retinen mayor cantidad de conocimiento y habilidades cuando están
comprometidos con proyectos estimulantes. Mediante los proyectos, los estudiantes hacen
uso de habilidades mentales de orden superior en lugar de memorizar datos en contextos
aislados sin conexión con cuándo y dónde se pueden utilizar en el mundo real (Blank, 1997;
Bottoms & Webb, 1998; Reyes, 1998).
Ofrecer oportunidades de colaboración para construir conocimiento.
El aprendizaje colaborativo permite a los estudiantes compartir ideas entre ellos o servir de
caja de resonancia a las ideas de otros, expresar sus propias opiniones y negociar
soluciones, habilidades todas, necesarias en los futuros puestos de trabajo (Bryson, 1994;
Reyes, 1998).
1. Aumentar las habilidades sociales y de comunicación.
2. Aumentar la autoestima. Los estudiantes se enorgullecen de lograr algo que tenga
valor fuera del aula de clase (Jobs for the future, n.d.).
3. Permitir que los estudiantes hagan uso de sus fortalezas individuales de aprendizaje
y de sus diferentes enfoques hacia este (Thomas, 1998).
4. Posibilitar una forma práctica, del mundo real, para aprender a usar la Tecnología.
(Kadel, 1999; Moursund, Bielefeldt, & Underwood, 1997).
24
Las cinco principales modalidades de aprendizaje por proyectos:
• Proyectos curricular o extra curricular: con los que se busca facilitar, mejorar o
profundizar, el aprendizaje en las asignaturas; además de afianzar habilidades
adquiridas en el manejo de las herramientas informáticas.
• “WebQuests” :proyectos que en su desarrollo emplean recursos de Internet
preseleccionados por el docente, de manera que el estudiante, para realizar la tarea,
se enfoque en la utilización de los recursos y no en buscarlos.
• Proyectos Colaborativos: se llevan a cabo en ambientes grupales que cruzan
fronteras, en los cuales, docentes y estudiantes comparten proyectos, ideas y
opiniones en áreas diversas.
• Proyectos cortos, concretos e interesantes para desarrollar competencia haciendo
uso de las distintas herramientas de la ciencia.
• investigaciones guiadas de los materiales que nos rodean en el mundo moderno
con actividades de experimentación, Proyecto de Diseño. y reflexión del
conocimiento
25
EL PROGRAMA DE LOS MWM EN ESTADOS UNIDOS
El programa de los MWM se estableció para el desarrollo y la difusión de materiales
educativos suplementarios para estudiantes de preparatorias, el cual se desarrolló en la
NU por el Profesor R.P.H. Chang y sus colegas impulsado por un fondo inicial de la
Fundación Nacional para la Ciencia en 1994. Dado la presencia de los materiales en
la vida diaria, los creadores del MWM manifestaron que el estudio de los materiales
facilitará a los estudiantes el descubrimiento de las interrelaciones entre las
matemáticas, las ciencias, la tecnología y la sociedad (MSTS).
Entonces el plan de estudios se construyó alrededor del tema de la ciencia de los
materiales e ingeniería que se usó como instrumento para promover la difusión de
los conceptos básicos científicos. Se involucraron en el desarrollo del programa
equipos integrados por miembros de la NU, maestros de preparatorias, editores y
diseñadores profesionales para facilitar el uso de los módulos y, hacerlos atractivos
y divertidos mientras logramos nuestros propósitos principales de enseñar la ciencia y
atraer a los estudiantes.
Perfil del diseño de los Módulos de los MWM el equipo del MWM optó por integrar
el programa del MWM como una serie de textos modulares cortos, nueveii de los
cuales se crearon entre 1994 y 1999. El equipo del MWM diseñó estos módulos como
una serie de programas de estudios basados en la investigación en el que cada módulo
se enfoca a un tipo específico de material. Con un diseño flexible, los módulos del
MWM se pueden incorporar, a cualquier programa de estudios científico de la
preparatoria como una ampliación de los textos científicos principales basados en el
aprendizaje a través de la investigación Dependiendo del tiempo que el maestro
tenga, cada módulo se puede cubrir con entre 8 y 15 horas de clase. Cada módulo inicia
con un experimento “gancho” para captar de entrada el interés de los estudiantes
y así interesarlo el material presentado; continua con una serie de actividades
prácticas exploratorias que proveen a los estudiantes los antecedentes y conceptos
centrales del tema. Los nueve módulos disponibles son Compuestos, Materiales
Biodegradables, Biosensores, Concreto, Empaque de Alimentos, Polímeros, Materiales de
Deporte, Sensores Inteligentes y Cerámicas. Actualmente, se está planeando un décimo
módulo de Catálisis. Debido a las variaciones en el contenido del programa de estudio
26
dentro de los distintos estados, no aspiramos a reemplazar los textos principales de las
matemáticas y las ciencias con los módulos del MWM, más bien queremos que los
módulos sean elementos adicionales de interés que se puedan introducir a planes de
estudio científicos en el punto adecuado que el maestro elija. Journal of Materials
Education Vol. 23 (1-3).
El método de aprendizaje por investigación y los módulos impulsan a los estudiantes
a hacer preguntas sobre el tema y, a través de métodos experimentales, encontrar
una respuesta. Los módulos motivan a los estudiantes a adquirir conocimientos
realizando experimentos simples con materiales fácilmente disponibles.
Los módulos guían a los estudiantes a relacionar los temas de MSTS en cada
actividad. También permite a los estudiantes trabajar en equipo para buscar
respuestas y para solucionar los problemas. Al final de cada módulo los estudiantes
se enfrentan a la aplicación del conocimiento que aprendieron durante el módulo
para crear un dispositivo funcional o para inventar una nueva aplicación para los
materiales que han estudiado.
En el diseño de los módulos consideramos la existencia de limitadas instalaciones
experimentales en las escuelas de nivel secundaria de los EU. Aprovechamos las
opiniones de los consejeros que a la vez son maestros de escuelas secundarias,
quienes nos dijeron que se puede y que no se puede hacer dentro de estos
laboratorios. Sugerimos experimentos que se pueden realizar con una mínima
inversión en equipos. Para experimentos que requieren materiales que no son
fácilmente disponibles para dichas escuelas, facilitamos juegos de apoyo económicos
para los maestros.
Debido a que los módulos pretenden que el aprendizaje sea divertido y retador
desde la perspectiva de la investigación, consideramos todos los detalles para tener
la mayor utilidad tanto para los estudiantes como para los maestros. Cada módulo
tiene dos componentes: la Edición para Maestros (TE) y la Edición para Estudiantes (SE)
(Figura 1). La SE forma parte de la TE con un esquema de páginas numeradas que
permiten al maestro supervisar el progreso El mejor método para aprender las ciencias
y las matemáticas es quizá la adquisición de conocimientos a través de experimentos e
investigación. Esto es como los científicos y los ingenieros realmente trabajan diariamente
para crear conocimientos nuevos. De los estudiantes en el laboratorio y saber que se
27
espera. La SE TE compone de gráficas pre realizadas y gráficas para el registro
de datos que el maestro puede fotocopiar y repartir entre los estudiantes al iniciar cada
actividad. La TE también facilita abundante información histórica de interés y lecturas
adicionales (ambos en línea y en forma de texto) que los maestros pueden
proporcionar a los estudiantes como tarea. La seguridad es también una
consideración importante en el diseño de los experimentos de los módulos. No
empleamos productos químicos ni procesos peligrosos en el programa de los MWM.
También facilitamos abundantes notas para los maestros sobre que es lo que se
espera en el transcurso de un experimento. Cada módulo del MWM fue revisado en
la práctica por maestros de preparatorias de una serie amplia de cursos, incluyendo
química, física, biología, geología, ciencia física, tecnología e ingeniería y
matemáticas. Las extensas pruebas prácticas permitieron al equipo del MWM tener
diversas opiniones de grupos de maestros y estudiantes. Esas opiniones se
incorporaron, como referencias instantáneas,. a los módulos y a la página de la Internet
del MWM.
EL PROGRAMA DE LOS MWM EN MEXICO
Los manuales han sido traducidos al Español por un grupo de investigadores de CIMAV
(Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S.C), patrocinados por la SEC del
Estado de Chihuahua. (Secretaria de Educación y Cultura).
Los kits para México se producen en CEPPEMS (Consejo Estatal para la Planeación y
Programación de la Educación Media Superior) Chihuahua. El adiestramiento de maestros
y la operatividad del Proyecto MWM-Chihuahua se ha desarrollado por colaboración
CIMAV-SEC, con co-patrocinio de FOMIX (Fondo Mixto para la investigación Científica
CONACY-Gobierno del Estado) y del Empresariado Chihuahuense.
Como promedio, un módulo se imparte en tres sesiones sabatinas, cada una de
aproximadamente 4 horas de duración. Al momento de este escrito (junio de 2010) los
Módulos se consideran una actividad extra-curricular o para-escolar. Actualmente se cuenta
con 6 módulos que funcionan en ciudades de todo el estado de Chihuahua.
El costo de 6 años de los Módulos, cursados por un total de 5,800 estudiantes educados
por 300 maestros diplomados en la metodología MWM, ha sido de unos 7 millones de
28
pesos. Como parte del Proyecto, 45 de de los maestros MWM han cursado una Maestría en
Educación Científica.
Estructura
La duración de un Módulo varía entre 8 y 16 sesiones de 45 min, según los intereses del
plantel. La estructura general del trabajo con el estudiante, en cada módulo, se desarrolla
en dos grandes ciclos: Actividades y Proyecto de Diseño.
Actividades
Planteamiento
Experimentos
Procesamiento de Datos
Trabajo Individual
Discusión
Proyectos de Diseño
Desarrollo
Defensa
Uso (Juego)
Algunas características de los módulos, desde el punto de vista de su importancia
educativa (no sólo instructiva), son las siguientes:
El rol de los estudiantes es aprender mediante actividades creativas, resolviendo problemas
mediante la investigación. No son cursos tradicionales con los alumnos recibiendo
información pasivamente.
Al final de cada módulo los estudiantes entregan resultados en forma de productos con
valor práctico y eventualmente con valor comercial.
Las posibilidades de aprovechamiento y de éxito al cursar los módulos, dependen poco del
nivel económico del estudiante, de su género y de lo destacado que sea el maestro.
29
Cada módulo se adquiere como un paquete. Contiene
o Literatura para los alumnos y el profesor
o Instrumentos, y Material de inicio y posibles recargas.
El número de alumnos por grupo es de aproximadamente 25. Los precios varían según los
materiales que contengan.
La etapa de Proyecto de Diseño es altamente motivante. Cada módulo culmina con el
diseño, la presentación (defensa) y el uso de algún sistema o aparato útil en el mundo real.
ACTIVIDADES:
Actividad número uno.
Se aplicará a los alumnos un examen de inicio y final, para conocer los conocimientos que
ellos adquirieron después de finalizar el modulo de Concreto y al terminar este proyecto.
30
EXAMEN DIAGNÓSTICO.
Nombre del alumno __________________________________________fecha__________
1.- QUE ES EL CONCRETO.
2.- QUE ES EL CEMENTO
3.- EN DÓNDE SE EMPLEA EL CONCRETO.
4.- ¿ES LO MISMO EL CEMENTO QUE EL CONCRETO?
5.-QUE PASA CUANDO UN CONCRETO SE FRAGUA EN:
A) AL AIRE LIBRE
B) SUMENGIDO
6.- QUE SUCEDE CUANDO UN CONCRETO SE ENDURECE A TEMPERATURAS
CONGELANTES.
7.- AFECTA LA RESISTENCIA DEL CONCRETO LA FALTA DE HUMEDAD.
31
Actividad número dos:
Por medio de un mapa conceptual, describe los componentes y los procesos de fabricación
de los siguientes materiales comparando con respecto a las propiedades del concreto
reforzado:
1) Adobe
2) Madera
3) Acero
4) Roca
5) Ladrillo
32
Actividad número tres:
Explica las propiedades Físicas, Químicas, Mecánicas y Tecnológicas de los siguientes
materiales.
Material Propiedades Físicas Propiedades Químicas
Concreto
Reforzado
Vigas de acero
Madera
Adobe
33
Actividad cuatro: Elaboración de las maquetas:
La elaboración de las probetas se realizara con moldes ya establecidos, que se les
proporcionara a los alumnos para que con una sola mezcla (dosificación), se elaboren las
probetas para que se fragüen (sequen), en diferentes medios.
a) Bien hidratado.
b) Sin hidratar.
c) A temperaturas bajo cero.
Actividad número cinco:
Después de haberse elaborado las maquetas de concreto y se hallan fraguado en
diferentes medios, se debe de comprobar la resistencia de cada probeta, el alumno deberá
de sugerir el procedimiento a seguir sin que el maestro intervenga en la solución, sino hasta
haber agotado las formas de poder calcular las probetas y sugerirles el brazo de palanca e
indicarles la formula de cálculo de la fuerza con que actúa la palanca sobre la maqueta.
Teniendo la fórmula el alumno procederá a efectuar las mediciones necesaria y con la
fórmula de palanca obtendrá la fuerza con la que se rompió la probeta.
Preguntas:
1) Que fenómeno de la física se ve implicado en este procedimiento.
2) Si se hubiera utilizado un cilindro de acero en lugar del cubo, ¿será mayor o menor
la fuerza necesaria para romper la muestra?
3) Que pasaría si se utilizara el filo de un cuchillo.
4) Explica lo anterior.
5) Que unidades resultan en este experimento.
Fórmula de la palanca.
34
Actividad número seis:
PALANCAS
Una palanca es una máquina simple formada por una barra rígida que puede girar
alrededor de un punto de apoyo.
Hay varios tipos de palancas, pero todas ellas tienen tres puntos, un punto donde se coloca
la fuerza que se ejerce, otro que recibe la fuerza ejercida y un tercero que es de apoyo.
La finalidad de la palanca es ejercer una fuerza a la probeta mayor a la que se le aplica al
punto, para que esta logre fracturar la probeta de concreto y poder determinar la resistencia
del concreto después de haber fraguado.
A continuación se muestra el modelo de palanca con que se realiza este experimento.
Hay varios tipos de palancas, pero en todas ellas hay un punto donde se coloca el cuerpo que se Hay
La distancia entre el punto fijo y la fuerza ejercida es d1 = 26.77 cm.
La distancia entre la fuerza ejercida y la fuerza aplicada es d2 = 97.79 cm.
La fuerza aplicada es F2 (peso de la cubeta con el agregado).
La fuerza ejercida es F1 (fuerza con la que se rompe la probeta).
Con los datos que resulten de las pruebas donde se rompen las probetas, llena el siguiente
cuadro.
Punto fijo
Fuerza aplicada
Fuerza ejercida
35
Tipo de probeta Fórmula Datos Operaciones Fuerza ejercida
al momento de
fractura
Concreto
Sumergido
Concreto a la
Intemperie
Concreto en
Congelación
36
Actividad número siete:
PRESIÓN:
¿Qué se entiende por presión en la física?
Cuando escuchamos la palabra presión, lo primero que se nos viene a la mente es:
Aquel trabajo que tengo que entregar.
La tarea que me encomendó mi padre.
Las actividades propias de la escuela.
Aquel examen que tengo que presentar.
El término de presiona aquí, al leer un instructivo, etc.
Sin embargo la presión es un término científico, analicemos un ejemplo. Seguramente has
notado que los cuerpos sólidos tienden a deformarse bajo la aplicación de una fuerza.
Como cuando nos sentamos en una silla, y la parte del asiento que utilizamos se dobla. Si
observamos con un microscopio muy potente, notaríamos que las moléculas del material
del asiento están mas unidas donde nuestro cuerpo aplica una fuerza, es decir se transfiere
la fuerza del peso de nuestro cuerpo.
En la física, el término presión hace alusión a ejercer una fuerza en un punto determinado.
Los posibles efectos que una fuerza tiene en un cuerpo que se deforma dependen de la
intensidad de la misma, del material y de la superficie sobre la que se aplica la fuerza.
En conclusión, la presión es la fuerza normal (perpendicular) aplicada a un objeto por
unidad de área. Ésta es la fórmula de la presión.
37
En esta ecuación:
P es la presión y sus unidades son Pascal Pa (N/m2).
F es la fuerza y sus unidades son Newton N.
A es el área y sus unidades son m2.
Con el antecedente anterior, cual es la presión que se ejerce a las probetas de concreto,
dado que se le aplica la Fuerza a un centímetro cuadrado (cm2) de acero.
Tipo de
probeta
Datos Fórmula Sustitución Resultado
Concreto
Sumergido
Concreto a la
Intemperie
Concreto en
Congelación
38
CAPITULO III. DESARROLLO:
INTRODUCCION A LOS MODULOS DEL MUNDO DE LOS MATERIALES.
Los Módulos del Mundo de los Materiales (MWM) financiados por el Gobierno del
Estado y por empresas de la iniciativa privada son una serie de textos cortos que
introducen la ciencia y los conceptos de la ciencia a los estudiantes de la preparatoria a
través de investigaciones guiadas de los materiales que nos rodean en el mundo
moderno. Estos módulos, diseñados para ser flexibles se pueden incorporar a un plan de
estudios de ciencia como un suplemento a los textos científicos principales de
aprendizaje a través de la investigación. Cada módulo se puede cubrir de 8 a 15 horas de
clase. Con el uso de un método de aprendizaje de investigación, los módulos impulsan a
los estudiantes a desarrollar preguntas sobre un tema y encontrar métodos
experimentales que les lleven a respuestas. Los módulos motivan a los estudiantes a
aprender realizando experimentos simples con materiales fácilmente disponibles. El Módulo
de los Polímeros de la serie del MWM se dirige a introducir conceptos diseño de Fraguado
del concreto y los materiales a utilizar.
El módulo requiere que los estudiantes investiguen a su alrededor para encontrar
objetos que puedan acelerar o modificar el fraguado del concreto y definir las propiedades
de esos objetos, ya que conocen las estructuras de la unidad de un compósito basado en
dichos componentes que previamente vieron en el modulo de concreto.
El módulo introduce a la relación entre las propiedades de los elementos que
componen el concreto, procedimientos de fraguado y la relación entre las propiedades
del cemento a través de propuestas de experimentos que los estudiantes pueden realizar
con diferentes mezclas. Finalmente el módulo motiva a los estudiantes a usar lo que
aprendieron para diseñar dispositivos simples utilizando materiales diversos y variaciones
del proceso.
Objetivos de la práctica.
El objetivo principal de esta práctica es anexar una modalidad del diseño que experimenta
en el desarrollo de la comprensión del fraguado del concreto. Que los alumnos conozcan la
39
importancia de cómo se debe dé secar (fraguar) un concreto, ya que es de suma
importancia que se le de el tratamiento óptimo al concreto durante el proceso de
endurecimiento del mismo al menos en los primeros 14 días después de haber hecho la
mezcla, así también que el alumno conozca las diferentes dosificaciones del concreto en
las mezclas de cemento, agua, arena y grava, pues depende de las cantidades que se le
den a la mezcla será la resistencia que el concreto adquirirá.
JUSTIFICACIÓN
Es importante que los alumnos de nivel medio superior entiendan la utilidad del concreto,
pues en la vida diaria se va a encontrar con elementos hechos de concreto como son, la
vivienda donde viven, la escuela a la que asisten, el edificio donde trabajan sus papas,
incluso en algunas ocasiones en las vialidades que circulan para dirigirse a alguna parte.
Si se toma en cuenta esta situación se aprenderá muchísimas cosas del porque es tan
solicitado el concreto tal como se ve en el modulo de concreto de los MWM.
Ahora bien en este trabajo no se verá el cómo se trabaja el concreto, ni el como ni el
porque se utiliza en gran parte de las construcciones, sino la forma en la que el Concreto se
comporta en diferentes situaciones de fraguado (endurecimiento).
Se observará que el concreto que se le cuida la evaporación del agua y su endurecimiento
puede adquirir mayor resistencia que si se dejara fraguan sin ningún cuidado o lo que es
peor que se fragüe a una temperatura menor a los cero grado.
Se explica el concepto las características principales y los diferentes métodos de fraguado
que existen. También se explican cuáles son las diferentes etapas por las que pasa un
elemento posteriormente al ser fraguado y cuáles son críticas. Otra parte importante que se
estudia son los diferentes tipos de materiales que se utilizan y sus características
principales. Se analizan diferencias en el cálculo de la pérdida de la fuerza por el efecto del
fraguado. No se especifica un método a seguir para el cálculo de éstas, excepto para el
cálculo por compresión de las partes, sólo propone estimar las pérdidas con un porcentaje y
40
permite el uso de otros métodos, por lo que en esta tesis se estudian las diferentes
fórmulas que existen en otras combinaciones y se propone el uso de algunas de ellas.
El fraguado de concreto ha demostrado ser técnicamente ventajoso, económicamente
competitivo, y estéticamente superior para puentes, esto es para estructuras de claros muy
cortos que emplean componentes prefabricados estándar, hasta las trabes atirantadas con
cables y las trabes de sección cajón continuas con longitudes de claros grandes. Casi todos
los puentes de concreto son ahora pre forzado. Se puede usar el pre colado, la
construcción colada en obra, o una combinación de los dos métodos, se emplea tanto el
pretensado como el post tensado, con frecuencia en el mismo proyecto.
DESCRIPCIÓN DEL CONCRETO
El concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja en su forma
líquida, prácticamente puede adquirir cualquier forma. Esta combinación de características
es la razón principal por la que es un material de construcción tan popular para exteriores y
estructuras.
Ya sea que adquiera la forma de un camino de entrada amplio hacia una casa moderna, un
paso vehicular semicircular frente a una residencia, una losa de concreto armado con sus
trabes y columnas, un puente o una modesta entrada delantera, el concreto proporciona
solidez y permanencia a los lugares donde se habita.
Además de servir a las necesidades diarias en escalones exteriores, entradas y caminos, el
concreto también es parte de los tiempos libres, al proporcionar la superficie adecuada para
un patio.
El concreto de uso común, o convencional, se produce mediante la mezcla de tres
componentes esenciales, cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se
incorpora un cuarto componente que genéricamente se designa como aditivo.
Al mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de concreto,
se introduce de manera simultánea un quinto participante representado por el aire.
41
La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce una masa plástica
que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero gradualmente pierde
esta característica hasta que al cabo de algunas horas se torna rígida y comienza a adquirir
el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo sólido, para convertirse finalmente
en el material mecánicamente resistente que es el concreto endurecido.
La representación común del concreto convencional en estado fresco, lo identifica como un
conjunto de fragmentos de roca, globalmente definidos como agregados, dispersos en una
matriz viscosa constituida por una pasta de cemento de consistencia plástica. Esto significa
que en una mezcla así hay muy poco o ningún contacto entre las partículas de los
agregados, característica que tiende a permanecer en el concreto ya endurecido.
Consecuentemente con ello, el comportamiento mecánico de este material y su durabilidad
en servicio dependen de tres aspectos básicos.
1. Las características, composición y propiedades de la pasta de cemento, o matriz
cementante, endurecida.
2. La calidad propia de los agregados, en el sentido más amplio.
3. La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en
conjunto.
4. En el primer aspecto debe contemplarse la selección de un cementante apropiado, el
empleo de una relación agua/cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo
necesario, con todo lo cual debe resultar potencialmente asegurada la calidad de la
matriz cementante.
En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a las funciones que debe
desempeñar la estructura, a fin de que no representen el punto débil en el comportamiento
del concreto y en su capacidad para resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos
consecuentes de las condiciones de exposición y servicio a que esté sometido.
Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto de la matriz cementante con los
agregados, depende de diversos factores tales como las características físicas y químicas
del cementante, la composición mineralógica y petrográfica de las rocas que constituyen los
agregados, y la forma, tamaño máximo y textura superficial de éstos.
42
De la esmerada atención a estos tres aspectos básicos, depende sustancialmente la
capacidad potencial del concreto, como material de construcción, para responder
adecuadamente a las acciones resultantes de las condiciones en que debe prestar servicio.
Pero esto, que sólo representa la previsión de emplear el material potencialmente
adecuado, no basta para obtener estructuras resistentes y durables, pues requiere
conjugarse con el cumplimiento de previsiones igualmente eficaces en cuanto al diseño,
especificación, construcción, fraguado y mantenimiento de las propias estructuras.
Ingredientes del concreto
El concreto fresco es una mezcla semilíquida de cemento portland, arena (agregado fino),
grava o piedra triturada (agregado grueso) y agua. Mediante un proceso llamado
hidratación, las partículas del cemento reaccionan químicamente con el agua y el concreto
se endurece y se convierte en un material durable. Cuando se mezcla, se hace el vaciado y
se cura de manera apropiada, el concreto una vez endurecido, forma estructuras sólidas
capaces de soportar las temperaturas extremas del invierno y del verano sin requerir de
mucho mantenimiento. El material que se utilice en la preparación del concreto afecta la
facilidad con que pueda vaciarse y con la que se le pueda dar el acabado; también influye
en el tiempo que tarde en endurecer, la resistencia que pueda adquirir, y lo bien que cumpla
las funciones para las que fue preparado.
Además de los ingredientes de la mezcla de concreto en sí misma, será necesario un
marco o cimbra y un refuerzo de acero para construir estructuras sólidas. La cimbra
generalmente se construye de madera y puede hacerse con ella desde un sencillo
cuadrado hasta formas más complejas, dependiendo de la naturaleza del proyecto. El acero
reforzado puede ser de alta o baja resistencia, características que dependerán de las
dimensiones y la resistencia que se requieran. El concreto se vacía en la cimbra con la
forma deseada y después la superficie se alisa y se le da el acabado con diversas texturas.
El concreto convencional, empleado normalmente en pavimentos, edificios y en otras
estructuras tiene un peso unitario dentro del rango de 2,240 y 2,400 kg por metro cúbico
(kg/m3). El peso unitario (densidad) del concreto varia, dependiendo de la cantidad y de la
densidad relativa del agregado, de la cantidad del aire atrapado o intencionalmente incluido,
43
y de los contenidos de agua y de cemento, mismos que a su vez se ven influenciados por el
tamaño máximo del agregado. Para el diseño de estructuras de concreto, comúnmente se
supone que la combinación del concreto convencional y de las barras de refuerzo pesa
2400 kg/m3. Además del concreto convencional, existe una amplia variedad de otros
concretos para hacer frente a diversas necesidades, variando desde concretos aisladores
ligeros con pesos unitarios de 2400 kg/m3, a concretos pesados con pesos unitarios de
6400 kg/m3, que se emplean para contrapesos o para blindajes contra radiaciones.
Fraguado del concreto. Cuando el cemento y el agua entran en contacto, se inicia una
reacción química exotérmica que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla.
Dentro del proceso general de endurecimiento se presenta un estado en que la mezcla
pierde apreciablemente su plasticidad y se vuelve difícil de manejar; tal estado corresponde
al fraguado inicial de la mezcla. A medida que se produce el endurecimiento normal de la
mezcla, se presenta un nuevo estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor muy
apreciable; este estado se denomina fraguado final.
La determinación de estos dos estados, cuyo lapso comprendido entre ambos se llama
tiempo de fraguado de la mezcla, es muy poco precisa y sólo debe tomarse a título de guía
comparativa. El tiempo de fraguado inicial alcanza un valor de 45 a 60 minutos, el tiempo
de fraguado final se estima en 10 horas aproximadamente. En resumen, puede definirse
como tiempo de fraguado de una mezcla determinada, el lapso necesario para que la
mezcla pase del estado fluido al sólido. Así definido, el fraguado no es sino una parte del
proceso de endurecimiento. Es necesario colocar la mezcla en los moldes antes de que
inicie el fraguado y de preferencia dentro de los primeros 30 minutos de fabricada. Cuando
se presentan problemas especiales que demandan un tiempo adicional para el transporte
del concreto de la fábrica a la obra, se recurre al uso de “retardantes” del fraguado, a base
de fosfatos o de anhídrido sulfúrico; de igual manera, puede acelerarse el fraguado con la
adición de sustancias alcalinas o sales como el cloruro de calcio.
Endurecimiento del concreto. El endurecimiento del concreto depende a su vez del
endurecimiento de la lechada o pasta formada por el cemento y el agua, entre los que se
desarrolla una reacción química que produce la formación de un coloide “gel”, a medida que
44
se hidratan los componentes del cemento. La reacción de endurecimiento es muy lenta, lo
cual permite la evaporación de parte del agua necesaria para la hidratación del cemento,
que se traduce en una notable disminución de la resistencia final. Es por ello que debe
mantenerse húmedo el concreto recién colado, “curándolo”. También se logra evitar la
evaporación del agua necesaria para la hidratación del cemento, cubriendo el concreto
recién descimbrado con una película impermeable de parafina o de productos especiales
que se encuentran en el mercado desde hace varios años (4).
Resistencia a congelación y deshielo
Del concreto utilizado en estructuras y pavimentos, se espera que tenga una vida larga y un
mantenimiento bajo. Debe tener buena durabilidad para resistir condiciones de exposición
anticipadas. El factor de intemperismo mas destructivo es la congelación y el deshielo
mientras el concreto se encuentra húmedo, particularmente cuando se encuentra con la
presencia de agentes químicos des congelantes. El deterioro provocado por el
congelamiento del agua en la pasta, en las partículas del agregado o en ambos. Con la
inclusión de aire es sumamente resistente a este deterioro. Durante el congelamiento, el
agua se desplaza por la formación de hielo en la pasta se acomoda de tal forma que no
resulta perjudicial; las burbujas de aire en la pasta suministran cámaras donde se introduce
el agua y así se alivia la presión hidráulica generada. Cuando la congelación ocurre en un
concreto que contenga agregado saturado, se pueden generar presiones hidráulicas
nocivas dentro del agregado.
El agua desplazada desde las partículas del agregado durante la formación del hielo no
puede escapar lo suficientemente rápido hacia la pasta circundante para aliviar la presión.
Sin embargo, bajo casi todas las condiciones de exposición, una pasta de buena calidad
(de baja relación Agua – Cemento) evitará que la mayor parte de las partículas de agregado
se saturen. También, si la pasta tiene aire incluido, acomodará las pequeñas cantidades de
agua en exceso que pudieran ser expulsadas por los agregados, protegiendo así al
concreto contra daños por congelación y deshielo. (1): El concreto con aire incluido es
mucho más resistente a los ciclos de congelación y deshielo que el concreto sin aire
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incluido, (2): el concreto con una relación Agua – Cemento baja es mas durable que el
concreto con una relación Agua – Cemento alta, (3) un periodo de secado antes de la
exposición a la congelación y el deshielo beneficia sustancialmente la resistencia a la
congelación y deshielo del concreto con aire incluido, pero no beneficia de manera
significativa al concreto sin aire incluido. El concreto con aire incluido con una relación
Agua–Cemento baja y con un contenido de aire de 4% a 8% soportara un gran número de
ciclos de congelación y deshielo sin presentar fallas. La durabilidad a la congelación y
deshielo se puede determinar por el procedimiento de ensaye de laboratorio ASTM C 666, "
Estándar Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thawing". A partir
de la prueba se calcula un factor de durabilidad que refleja el número de ciclos de
congelación y deshielo requeridos para producir una cierta cantidad de deterioro. La
resistencia al descascaramiento provocado por compuestos descongelantes se puede
determinar por medio del procedimiento ASTC 672 "Estándar Test Method for Scaling
Resistance of Concrete Surface Exposed to Deicing Chemicals (5).
46
CAPÍTULO IV.
CONSIDERACIONES DE IMPLEMENTACIÓN.
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
Para dar respuesta satisfactoria a este problema, se planteó un procedimiento
experimental cuyas variables principales a estudiar fueron la Combinación de los agregados
y las pruebas de resistencia a compresión del concreto, afectadas por condiciones
climáticas específicas para determinar que tanto afectan estas condiciones térmicas a las
propiedades del concreto.
Por otro lado, también se realizaron estudios experimentales sobre dos propiedades
físicas de los agregados: la velocidad de absorción a distintos tiempos de saturación y la
determinación de los ángulos de reposo.
CAPÍTULO V.
ANALISIS, CONCLUSIONES, JUICIOS FINALES Y RECOMENDACIONES.
Es necesario que el instructor y el estudiante comprendan los conceptos básicos del
fraguado de concreto para que tenga un buen criterio en el diseño de estos elementos.
Gracias a la combinación del concreto y el acero de fraguado es posible producir en un
elemento estructural esfuerzos y deformaciones que se contrarresten total o parcialmente
con los producidos por las cargas, lográndose así diseños muy eficientes. Los elementos
que se pueden obtener son más esbeltos y eficientes, para las vigas reforzadas. Existen
aplicaciones que solo son posibles gracias al empleo del fraguado de concreto como el
caso de puentes sobre avenidas con tránsito intenso o de claros muy grandes.
El fraguado de concreto permite que el diseñador controle las deflexiones y grietas al grado
deseado. Como se observó, el uso de materiales de alta resistencia y calidad son
necesarios en la fabricación de elementos de fraguado de concreto ya que si estos no
cumplen con las características requeridas podrían fallar en cualquiera de las etapas
críticas.
En el caso de puentes con transito intenso es necesario que el acero sea de una resistencia
mucho mayor que el acero ordinario ya que este se debe de fraguado a altos niveles para
47
que el elemento sea eficiente y debido a que esta fuerza de fraguado es disminuida con el
tiempo por las pérdidas que ocurren.
Una de las preocupaciones en los elementos pretensados es el comportamiento de las
conexiones que difiere de los elementos que son colados, por lo que sería bueno que se
hicieran estudios sobre este tema.
En esta tesis se investigó solamente sobre el diseño de pruebas de fraguado, sin embargo
el análisis de tensión podría ser el tema de otra investigación.
Conclusión.
Los alumnos que se vieron involucrados en el proceso de la presente tesis sacaron como
conclusión que el análisis de las probetas en las que se fraguaron en condiciones de
extrema humedad (sumergidos), son las que obtuvieron mayor resistencia, dado que la
resistencia del concreto la da la relación de agua/cemento, a mayor cantidad de agua
respecto a la cantidad de cemento, menor resistencia del concreto, los agregados gruesos
y finos se utilizan para dar volumen y consistencia, el agua y el cemento proporciona
resistencia.
En el desarrollo de este trabajo por parte de los estudiantes, se pudo observar que los
objetivos que se esperaban que los estudiantes desarrollaran fueron cumplidos dado que:
Se realizo una extensión del modulo de Concreto de MWM
Los alumnos participaron en equipos colaborativos.
Realizaron consultas en diferentes paginas web, para orientarse que procedimientos
utilizar, así como investigar diferentes conceptos desconocidos por ellos.
El trabajar en equipos multidisciplinares les dio la oportunidad de llegar a soluciones
consensadas.
Utilizaron formulas de Física, Matemáticas y Química, obteniendo con esto que el
alumno desarrolle su conocimiento y tenga un entrecruzamiento de materias.
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ANEXOS:
Tabla de dosificaciones para diferentes tipos de cemento portland (6).
Tipo de cemento portland
Estructura Cemento sacos de 50 Kg.
Agua en botes de 19 litros
Arena en botes de 19 litros
Grava en botes de 19 litros
Resistencia
Kg/cm2
CPP 30R/BRA Pisos y muros
1 2 ½ 6 ½ 7 1/2 100
CPP 30R/BRA
Trabes y dalas
1 2 5 ½ 6 1/2 150
CPP 30R/BRA
Losas y zapatas
1 1 ¾ 4 ½ 5 1/2 200
CPP 30R/BRA
Columnas y techos
1 1 ½ 3 ½ 5 250
CPP 30R/BRA
Alta resistencia
1 1 ¼ 2 ½ 4 300
CPC 40 Pisos y muros
1 2 ¾ 7 8 100
CPC 40
Trabes y dalas
1 2 ½ 6 7 150
CPC 40 Losas y
zapatas 1 2 5 6 200
CPC 40
Columnas y techos
1 1 ¾ 4 5 250
CPC 40
Alta resistencia
1 1 ½ 3 4 ½ 300
CPC 30R Pisos y muros
1 2 ½ 6 ½ 7 1/2 100
CPC 30R
Trabes y dalas
1 2 5 ½ 6 1/2 150
CPC 30R Losas y
zapatas 1 1 ¾ 4 ½ 5 1/2 200
CPC 30R
Columnas y techos
1 1 ½ 3 ½ 5 250
CPC 30R
Alta resistencia
1 1 ¼ 2 ½ 4 300
49
PROCEDIMIENTO PARA ELABORACIÓN DE LAS MUESTRAS.
1º) Como ya se mencionó con anterioridad no se pretende el de igualar el módulo de
Concreto, sino el de comprobar el que en diferentes medios atmosféricos la resistencia del
concreto cambia, por tal motivo la dosificación del concreto que se utiliza en este trabajo es
la de una resistencia de entre 180 a 250 Kg/cm2 que corresponde a la dosificación 1 2 3
(cemento, arena y grava) y ≈ 1 de agua aproximadamente.
2º) Es necesario hacer una mezcla homogénea que alcance para llenar 27 moldes
con las mismas características para que pueda ser representativa y uniforme la mezcla de
todas las muestras.
3º) Ya teniendo las cantidades correctas (dependiendo del volumen que se necesite
para llenar todos los moldes), es impor
tante que se le agregue el agua lo más exacto posible a lo que esta mezcla
necesitara un tanto de ≈1.
4º) Las cantidades de material a utilizar deberán de llenar aproximadamente ½ de
cubeta para poder vaciar en todos los moldes (27 moldes).
50
5º) Es recomendable hacer una mezcla homogéneas con todos los polvos (cemento,
arena y agua), antes de agregar el agua.
6º) Una vez que se haya mezclado los polvos, se le agrega el agua poco a poco,
moviendo con un agitador de madera continuamente para evitar que queden polvos sin
saturarse de agua.
7º) Ya hecha la mezcla con polvos y agua, se procede ha vaciar la mezcolanza en
los moldes.
8º) En este punto es importante que por medio de pequeños golpes a los moldes se
le de una compactación a cada uno de los moldes.
51
9º) Se dejan fraguar los moldes dos horas.
10º) Con sumo cuidado de no golpearlos se toman nueve moldes y se le aplica un
descenso de temperatura por debajo de los 0⁰ C.
52
11º) Después de cuatro a seis horas (tiempo aproximado que dura una helada en la
madrugada), se retiran los moldes de las bajas temperaturas, procediéndose a sumergirse
en agua, para representar un fraguado correcto.
12º) De los 18 moldes restantes el procedimiento a seguir es el siguiente: Después
de ocho horas se toman nueve muestras y se sumergen en agua para que su fraguado sea
el correcto. Los otros nueve moldes se dejan a la intemperie, tomado datos de las
condiciones climatológicas que suceden cada día.
Nota: es importante identificar los moldes en tres grupos, los de temperatura bajo ce (9 en
un refrigerador), los de fraguado óptimo (9 sumergidos en agua) y los que se fraguan sin
ninguna humedad adicional (9 a la intemperie).
En esta primera etapa se deja que el concreto fragüe para que posteriormente en las
pruebas se pueda apreciar la resistencia de cada uno de los fraguados, el procedimiento es
el siguiente.
Procedimiento para probar la resistencia de las probetas.
1º) Pasados tres días se toman tres muestras de las probetas de que estuvieron
expuestas a una temperatura menor de cero grados centígrado y con el aparato que se usa
en el módulo de concreto (figura anexa), se procede a realizar la prueba de las tres
muestras. Es importante que estas pruebas sean de la misma manera todas, para que sea
representativa la prueba.
53
2º) Se calcula un promedio de la resistencia de cada una de estas tres probetas.
3º) Se repite este procedimiento con las probetas de cada uno de los dos grupos
faltantes.
Aparato de prueba de resistencia
El cilindro de carga será sustituido por un cubo de acero de 1 cm de arista
54
4º) Se hace el mismo procedimiento pasados 7 días
5º) Ídem pasados 14 días.
Nota: Se pueden hacer las pruebas a los 7, 14 y 21 días.
En cada prueba de los moldes es necesario ir llevando las anotaciones correspondientes en
una libreta para llevar una bitácora con las medidas de resistencia de cada probeta.
Con estos datos podremos elaborar una gráfica en la cual nos indicará el comportamiento
de cada una de las probetas.
55
Medidas que se utilizan en las pruebas.
26.77 cm. 97.79 cm
F1
F2
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Datos obtenidos en las pruebas de resistencia:
TRES DIAS SIETE DIAS CATORCE DIAS
TIPO DE
PROBETA
1ª
prueba
2ª
prueba
3ª
prueba
1ª
prueba
2ª
prueba
3ª
prueba
1ª
prueba
2ª
prueba
3ª
prueba
Concreto
Sumergido
13.300
Kg/cm2
15.900
Kg/cm2
15.000
Kg/cm2
23.400
Kg/cm2
20.100
Kg/cm2
19.600
Kg/cm2
27.800
Kg/cm2
32.100
Kg/cm2
25.800
Kg/cm2
Concreto a
la Intemperie
14.000
Kg/cm2
14.600
Kg/cm2
15.000
Kg/cm2
18.600
Kg/cm2
18.800
Kg/cm2
22.150
Kg/cm2
25.200
Kg/cm2
21.400
Kg/cm2
24.600
Kg/cm2
Concreto en
Congelación
2.300
Kg/cm2
3.100
Kg/cm2
2.800
Kg/cm2
5.100
Kg/cm2
7.500
Kg/cm2
8.600
Kg/cm2
9.700
Kg/cm2
6.200
Kg/cm2
7.800
Kg/cm2
En esta tabla se debe de llevar el reporte de las resistencias de cada probeta y calcular un
promedio de las tres probetas de cada tipo de fraguado.
Una vez que se calcula el promedio de utiliza la fórmula de palancas que
despejando la fuerza que se aplica a la probeta nós queda:
d1 = 26.77 cm.
D2 = 97.79 cm
F1 = Fuerza que se aplica a la probeta
F2 = Peso (Fuerza) de la cubeta al momento de romperse la probeta.
A continuación se muestra las medidas con las que se le aplica a la cubeta el peso que
rompe la probeta.
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GRAFICA DE RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE RESISTENCIA
Tipo I: Fraguado a la Intemperie sin humedad
Tipo S: Fraguado Sumergido en agua
Tipo C: Fraguado 4 horas en temperaturas bajo cero y sumergido en agua.
0.00
10.02
25.91
28.97
0.00
54.02
77.12
104.74
0.00
53.29
72.78
87.02
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
TIPO C
TIPO S
TIPO I
Resistencia
en Kg/cm2
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
(1) http://www.mitecnologico.com/Main/EducacionMediaSuperiorEnMexico
(2) http://www.cobachih.edu.mx/cms/portal/quienesSomos/historia.html
(3) http://www.eduteka.org/AprendizajeGlobal.php
(4) http://ceupromed.ucol.mx/revista/PdfArt/1/27.pdf
(5) http://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtml
(6) http://www.arqhys.com/construccion/concreto-fraguado.html
(7) http://www.arqhys.com/peso-unitario-concreto.html
(6) http://www.cmoctezuma.com.mx/dosifica.htm
Folleto del módulo de Concreto: un material de infraestructura MWM
